03.11.2009
Herausgeber: netzeitung.de
Rätsel kosmischer Strahlung gelöst
Nach zweijähriger Beobachtung haben Astronomen die Entstehung der kosmischen Strahlung nachweisen können. Da die Partikelstrahlung nicht direkt messbar ist, behalfen sich die Wissenschaftler mit einem Trick.
Vor fast einhundert Jahren wurden die ersten Hinweise auf kosmische Strahlen entdeckt. Die Partikelstrahlung, die früher als Höhenstrahlung bezeichnet wurde, besteht meist aus Protonen, die annähernd mit Lichtgeschwindigkeit durchs All jagen. Nun konnte ein Team von US-Wissenschaftlern ihre Herkunft entschlüsseln.
Kosmische Strahlung verfügt über 100 Milliarden Mal mehr Energie als Partikelstrahlen, die mit Teilchenbeschleunigern auf der Erde erzeugt werden können. Lange Zeit war eine Kernfrage der Astronomen, welche Energie die Partikel auf eine solche Geschwindigkeit beschleunigt. Neue Daten von Veritas (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System) im US-Bundesstaat Arizona haben dieses Rätsel nun gelöst. Entsprechende Theorien konnten erstmals mit Messungen bestätigt werden: Die kosmischen Strahlen werden von Supernovas (explodierenden Sternen) und stellaren Winden riesiger Sterne erzeugt.
Es gibt verschiedene Verfahren, die auf die Erdatmosphäre treffende kosmische Strahlung sichtbar zu machen und zu messen. Noch nie gelang aber die Zuordnung der genauen Herkunft. Mit den Veritas-Daten konnte der Ursprung der beobachteten Strahlung nachgewiesen werden: Messier 82, die so genannten «Zigarren-Galaxie», die rund zwölf Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist.
Die kosmische Strahlung konnte allerdings nicht direkt gemessen werden, da sie in der Zigarren-Galaxie «gefangen» ist. Die Wissenschaftler suchten nach einem indirekten Beweis – und fanden Gamma-Strahlung. Sie ist das energiereichste Licht des gesamten Spektrums. Wenn kosmische Strahlen in einer Galaxie auf Gase oder anderen Strahlungsarten treffen, enstehen solche Gamma-Strahlen. Diese können dann von terrestrischen Teleskopen aufgefangen werden.
Die Stärke der ankommenden Signale ist denkbar gering, etwa eine Million Mal niedriger als das kosmische Hintergrundrauschen. Zwei Jahre brauchten die Wissenschaftler, um die minimalen Abweichungen aus dem kosmischen Hintergrundrauschen herauszuhören. Die Entdeckung der Herkunft kosmischer Strahlen wurde seit 20 Jahren vorhergesagt, aber erst jetzt sind die Messinstrumente sensibel genug, um die Theorie zu bestätigen.
Die Ergebnisse wurden am Dienstag auf dem Fermi Science Symposium in Washington D.C. vorgestellt und in der aktuellen Ausgabe von «Nature» veröffentlicht.
Für das Web ediert von Patrick Loewenstein
Rätsel kosmischer Strahlung gelöst